Znaczne oszczędności materiałowe

Analogicznie oblicza się ilość zbrojenia potrzebną do połączenia górnej półki ze ścianką, ale tu siły rozwarstwiające są niewielkie i zazwyczaj wystarcza konstrukcyjne zbrojenie strzemionami (program uprawnienia budowlane na komputer). W budownictwie betonowym elementy osiowo rozciągane występują jako ściągi, pasy dolne i krzyżulce rozciągane kratownic, ścianki zbiorników kołowych i rur ciśnieniowych, pierścienie podporowe kopuł, wieszaki, kotwie gruntowe itp. Sprężenie takich elementów jest szczególnie celowe z uwagi na znaczne oszczędności materiałowe i wyraźną poprawę cech użytkowych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). W belkach momentowi zginającemu przeciwstawiała się siła sprężająca na mimośrodzie, a więc wielkość statyczna odmiennego rodzaju, natomiast osiową siłę rozciągającą można idealnie zrównoważyć osiowym sprężeniem. W tej sytuacji oszczędności materiałowe są szczególnie duże: dochodzą do 50% ilości betonu i do 80°/o ilości stali.

Poprawa walorów użytkowych sprężonych elementów rozciąganych ma swoje źródło w wyeliminowaniu rys i mikrorys w betonie rozciąganym, co hamuje korozję i uszczelnia konstrukcję. Niemałe znaczenie ma także zmniejszenie wydłużeń, które poważnie ograniczają zastosowanie żelbetowych (nie sprężonych) ściągów i kratownic (uprawnienia budowlane).

Pasy rozciągane kratownic mogą być sprężane w technologii strunobetonowej, ale sytuacje takie są bardzo rzadkie. Ogromna większość elementów osiowo rozciąganych jest sprężana kablami i tak przyjęto w dalszych wywodach. Nie uszczupla to w niczym ogólności wyprowadzonych wzorów (program egzamin ustny).

Warunek osiowego sprężenia

Ze względu na charakter pracy nieistotna jest sztywność elementu na zginanie, a więc przekrojom elementów rozciąganych nadaje się kształty geometrycznie proste, najczęściej prostokątne (opinie o programie). Otuliny i odstępy między cięgnami muszą spełniać minimalne wymagania (p. 6.1). Dąży się do takiego rozstawienia cięgien, aby można było rozmieścić mechaniczne urządzenia kotwiące na końcach elementu, przy zachowaniu prostoliniowego przebiegu wszystkich cięgien. W elementach prostych środki ciężkości cięgien i przekroju betonowego powinny pokrywać się, chyba że pożądany jest niewielki mimośród w celu zrównoważenia zginania do ciężaru własnego (np. w ściągach sprężonych). Warunek osiowego sprężenia jest nieistotny przy sprężaniu obwodowym konstrukcji o przekroju kołowym. O intensywności sprężenia decydują wówczas naciski radialne cięgien, natomiast ich położenie względem przekroju betonowego jest dowolne, czego najlepszym przykładem jest zewnętrzne prowadzenie drutów przy sprężaniu metodą nawijania.

W elementach strunobetonowych zbrojenie podłużne ze stali zwykłej nie jest konieczne, natomiast w kablobetonowych stosuje się minimalne procenty zbrojenia (segregator aktów prawnych). Jeśli nośność tego zbrojenia uwzględnia się w warunkach bezpieczeństwa, to musi ono spełniać wymagania konstrukcyjne dla elementów żelbetowych. Zbrojenie poprzeczne w postaci strzemion zamkniętych lub uzwojenia przyjmuje się konstrukcyjnie. Pole przekroju betonowego elementów rozciąganych jest znacznie mniejsze niż w belkach zginanych i kanały kablowe stanowią duże jego osłabienie. Czynny przekrój betonowy A_bn przyjmuje się z potrąceniem otworów na cięgna i pominięciem niewielkiego pola przekroju stali zwykłej.

Nie ma obawy wyboczenia pod wpływem siły sprężającej, a więc jedynym groźnym stanem granicznym w stadium sprężenia jest zmiażdżenie betonu. Nie ma wtedy jeszcze siły rozciągającej w elemencie lub jest ona niewielka. W elementach zginanych największe momenty powstają tylko na określonych odcinkach lub w określonych przekrojach poprzecznych (promocja 3 w 1). W elementach osiowo rozciąganych występuje stała siła rozciągająca na całej długości elementu, a więc również w najsłabszym jego przekroju. Prawdopodobieństwo zniszczenia lub uszkodzenia konstrukcji jest wtedy większe i uzasadnione byłoby nieznaczne zwiększenie zapasu bezpieczeństwa w stosunku do elementów zginanych. Obowiązujące normy tego nie uwzględniają.